ГОСТ Р 52033-2003 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Автомобили с бензиновыми двигателями ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ Нормы и методы
контроля ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва Предисловие 1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Государственный научно-исследовательский институт автомобильного транспорта» (НИИАТ) Министерства транспорта Российской Федерации, Государственным научным центром Российской Федерации - Научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом (ГНЦ НАМИ) и Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы Госстандарта России (ВНИИМС) ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 315 «Эксплуатация автомобильного транспорта и автотранспортные услуги» 2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 27 марта 2003 г. № 100-ст 3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ СОДЕРЖАНИЕ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Дата введения 2004-01-01 1 Область примененияНастоящий стандарт распространяется на находящиеся в эксплуатации автотранспортные средства с бензиновыми двигателями (далее - автомобили) категорий M1, M2, M3, N1, N2, N31), оснащенные или не оснащенные системами нейтрализации отработавших газов. 1) Определение категорий приведено в соответствии с приложением 7 Сводной резолюции о конструкции транспортных средств (СР.3 документ TRANS/SC.l/WP.29/78/Amend.3). Настоящий стандарт устанавливает нормативные значения содержания в отработавших газах автомобилей оксида углерода и углеводородов, нормативное значение коэффициента избытка воздуха и методы контроля при оценке технического состояния систем автомобиля и двигателя. Требования настоящего стандарта должны быть обеспечены конструкцией и качеством изготовления автомобилей при производстве и соблюдением правил их технической эксплуатации, установленных предприятиями-изготовителями. Настоящий стандарт не распространяется на автотранспортные средства, полная масса которых составляет менее 400 кг или максимальная скорость не превышает 50 км/ч. 2 Нормативные ссылкиВ настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт: ГОСТ Р 41.83-99 (Правила ЕЭК ООН № 83) Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении выбросов загрязняющих веществ в зависимости от топлива, необходимого для двигателей. 3 Определения и обозначенияВ настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями и обозначение: 3.1 автомобили, находящиеся в эксплуатации: Автомобили, прошедшие регистрацию в установленном порядке. 3.2 рабочая температура охлаждающей жидкости или моторного масла: Температура охлаждающей жидкости или моторного масла, рекомендованная предприятием-изготовителем для работающего двигателя. 3.3 коэффициент избытка воздуха, l: Безразмерная величина, представляющая собой отношение массы воздуха, поступившей в цилиндр двигателя, к массе воздуха, теоретически необходимой для полного сгорания поданного в цилиндр топлива, рассчитываемая по результатам анализа состава отработавших газов автомобилей. 3.4 система нейтрализации отработавших газов: Совокупность устройств, включающая в себя, как правило, каталитический нейтрализатор и функционально связанные с ним датчики и управляющие системы, обеспечивающая снижение выбросов загрязняющих веществ с отработавшими газами при работе двигателя в различных режимах. 3.5 двухкомпонентная система нейтрализации отработавших газов: Система нейтрализации отработавших газов, обеспечивающая снижение содержания в отработавших газах, в основном, оксида углерода и углеводородов. 3.6 трехкомпонентная система нейтрализации отработавших газов: Система нейтрализации отработавших газов с обратной связью (по коэффициенту избытка воздуха l), обеспечивающая снижение содержания в отработавших газах оксида углерода, углеводородов и оксидов азота. 3.7 диагностический индикатор: Световой индикатор, расположенный на панели приборов автомобиля, со стилизованным изображением контура двигателя или надписями «Проверь двигатель» («Check engine»), «Обслужи двигатель» («Service engine soon») и т.п., информирующий водителя о появлении неисправностей в системах управления двигателем и нейтрализации отработавших газов. 3.8 встроенная (бортовая) система диагностирования двигателя: Совокупность входящих в конструкцию автомобиля устройств, обеспечивающих своевременное информирование водителя о неисправностях в системах управления двигателем и нейтрализации отработавших газов, а также накопление этой информации в процессе эксплуатации. 4 Нормативные значения содержания загрязняющих веществ и коэффициента избытка воздуха4.1 Содержание оксида углерода и углеводородов в отработавших газах определяют при работе двигателя в режиме холостого хода на минимальной (nмин) и повышенной (nпов) частотах вращения коленчатого вала двигателя, установленных предприятием - изготовителем автомобиля. При отсутствии данных, установленных предприятием - изготовителем автомобиля: - значение nмин не должно превышать: 1100 мин-1 - для автомобилей категорий M1 и N1, 900 мин-1 для автомобилей остальных категорий; - значение nпов устанавливают в пределах: 2500 - 3500 мин-1 для автомобилей категорий М1 и N1, не оборудованных системами нейтрализации, 2000 - 3500 мин-1 для автомобилей категорий M1 и N1, оборудованных системами нейтрализации, 2000 - 2800 мин-1 для автомобилей остальных категорий независимо от их комплектации. 4.2 Содержание оксида углерода и углеводородов (объемные доли) должно быть в пределах данных, установленных предприятием - изготовителем автомобиля, но не более значений, указанных в таблице 1. Таблица 1
4.3 Значение коэффициента избытка воздуха l в режиме холостого хода на ппов у автомобилей, оборудованных трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов, должно быть в пределах данных, установленных предприятием-изготовителем. Если данные предприятия-изготовителя отсутствуют или не указаны, значение коэффициента избытка воздуха l должно быть от 0,97 до 1,03. 4.4 Системы, агрегаты, узлы и детали автомобиля, влияющие на выброс загрязняющих веществ, должны быть сконструированы, изготовлены и установлены таким образом, чтобы эти выбросы не превышали установленных настоящим стандартом в период всего срока эксплуатации автомобиля при условии соблюдения правил эксплуатации и технического обслуживания, указанных в прилагаемой к автомобилю инструкции (руководстве). 5 Требования к техническому состоянию систем автомобиля и двигателя5.1 Техническое состояние систем автомобиля и двигателя в соответствии с разделом 3 приложения 4 ГОСТ Р 41.83 должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 2. Таблица 2
5.2 Проверку автомобилей на соответствие требованиям 4.2, 4.3 и 5.1 рекомендуется проводить в случаях, перечисленных в приложении А. 6 Методы измерений6.1 Общие требования 6.1.1 Атмосферные условия при проведении измерений нормируемых компонентов в отработавших газах автомобиля должны находиться в следующих пределах: - температура окружающего воздуха - от минус 10 до плюс 35 °С; - атмосферное давление - от 92,0 до 105,3 кПа (от 690 до 790 мм рт. ст.). 6.1.2 При измерениях следует применять газоанализаторы, тахометры и пр. (далее - приборы), соответствующие требованиям приложения Б и имеющие действующие свидетельства о поверке. Температура окружающего воздуха, атмосферное давление, относительная влажность в месте расположения прибора и другие условия его использования должны соответствовать требованиям, указанным в инструкции по эксплуатации предприятия - изготовителя прибора. 6.2 Подготовка к проведению измерений 6.2.1 Внешним осмотром проверяют наличие на автомобиле систем и устройств, обеспечивающих снижение вредных выбросов. В случае несоответствия фактической комплектации автомобиля установленной предприятием-изготовителем измерения не проводят. 6.2.2 Перед измерением двигатель автомобиля прогревают до температуры не ниже рабочей температуры моторного масла или охлаждающей жидкости, указанной в инструкции по эксплуатации автомобиля, но не ниже 60 °С. 6.2.3 После прогрева двигателя автомобиль подготовляют к измерениям в следующем порядке: - устанавливают рычаг переключения передач (избиратель передачи для автомобилей с автоматической коробкой передач) в нейтральное положение; - затормаживают автомобиль стояночным тормозом и заглушают двигатель; - подключают датчики тахометра и измерителя температуры масла (при его наличии в комплекте измерительного оборудования); - вводят пробоотборный зонд газоанализатора в выпускную трубу автомобиля на глубину не менее 300 мм от среза (при косом срезе выпускной трубы глубину отсчитывают от короткой кромки среза); - полностью открывают воздушную заслонку карбюратора (при наличии карбюратора). 6.3 Проведение измерений на автомобилях, не оснащенных системами нейтрализации отработавших газов 6.3.1 Перед проведением измерений проверяют и устанавливают нулевые показания газоанализатора на шкалах измерения СО и СН. 6.3.2 Измерения проводят в следующем порядке: - запускают двигатель, нажимая на педаль управления дроссельной заслонкой, увеличивают частоту вращения коленчатого вала двигателя до ппов и работают в этом режиме не менее 15 с; - отпускают педаль управления дроссельной заслонкой, устанавливая минимальную частоту вращения вата двигателя (в соответствии с 4.1), и не ранее чем через 30 с измеряют содержание оксида углерода и углеводородов; - устанавливают повышенную частоту вращения вала двигателя ппов и не ранее чем через 30 с измеряют содержание оксида углерода и углеводородов. 6.4 Проведение измерений на автомобилях, оснащенных системами нейтрализации отработавших газов 6.4.1 Перед проведением измерений проверяют и устанавливают нулевые показания газоанализатора на шкалах измерения СО, СН и СО2. 6.4.2 Измерения выполняют в следующем порядке: - запускают двигатель, нажимая на педаль управления дроссельной заслонкой, увеличивают частоту вращения вала двигателя до ппов, выдерживают этот режим в течение 2 - 3 мин (при температуре окружающего воздуха ниже 0 °С - 4 - 5 мин) и после стабилизации показаний измеряют содержание СО, СН и фиксируют значение коэффициента избытка воздуха l; - устанавливают минимальную частоту вращения вала двигателя пмин (в соответствии с 4.1) и не ранее чем через 30 с измеряют содержание оксида углерода и углеводородов. Приступать к измерению на пмин следует не позднее чем через 30 с после проверки в режиме ппов. - при включении зажигания перед пуском двигателя диагностический индикатор должен быть включен или включаться на короткий промежуток времени; при отсутствии соответствующего сигнала диагностического индикатора после включения зажигания дальнейшую процедуру проверки прекращают; - после пуска двигателя диагностический индикатор должен выключиться; в случае, если диагностический индикатор при работе двигателя остается во включенном состоянии, дальнейшую процедуру проверки прекращают. Примечания 1 При наличии раздельных выпускных систем у автомобиля измерение следует проводить в каждой из них. За результат измерения принимают максимальные значения содержания оксида углерода и углеводородов. 2 При проведении измерений или регулировке двигателя в закрытом помещении газоотвод, надеваемый на выпускную трубу автомобиля, должен иметь закрывающееся отверстие для введения пробоотборника газоанализатора. 3 Результаты измерений регистрируют в журнале (приложение В). ПРИЛОЖЕНИЕ А(рекомендуемое) Условия проведения проверок автомобилей на соответствие требованиям настоящего стандартаПроверки могут быть проведены: - на предприятиях, изготовляющих двигатели и автомобили, при приемочных, периодических и контрольных испытаниях серийной продукции; - при сертификационных испытаниях; - при контроле технического состояния находящихся в эксплуатации автомобилей в установленном порядке специально уполномоченными органами; - на предприятиях, эксплуатирующих и обслуживающих автомобили, при техническом обслуживании, ремонте и регулировке агрегатов, узлов и систем, влияющих на изменение содержания нормируемых компонентов в отработавших газах; - на предприятиях, осуществляющих капитальный ремонт автомобилей. ПРИЛОЖЕНИЕ Б(обязательное) Требования к приборамБ.1 Метрологические и технические характеристики газоанализаторов Б.1.1 Применяют для измерения содержания нормируемых компонентов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями: - не оснащенных системами нейтрализации или оснащенных двухкомпонентными (окислительными) системами нейтрализации - двухканальные газоанализаторы, предназначенные для измерения содержания оксида углерода (СО) и углеводородов (СН) в пересчете на гексан; - оснащенных трехкомпонентными системами нейтрализации - четырехканальные газоанализаторы, предназначенные для измерения содержания СО, СН, диоксида углерода (СО2) и кислорода (О2). Четырехканальные газоанализаторы могут быть также использованы для проведения измерений на автомобилях, не оснащенных системами нейтрализации или оснащенных двухкомпонентными системами нейтрализации. Б.1.2 Применяют для измерения содержания: - СО, СН и СО2 в отработавших газах - газоанализаторы непрерывного действия, принцип действия которых основан на инфракрасной спектроскопии; - О2 - электрохимический сенсор. Б.1.3 Четырехканальные газоанализаторы, предназначенные для измерения содержания СО, СН, СО2 и О2, должны соответствовать по метрологическим характеристикам приборам классов 0; I или II в соответствии с классификацией, изложенной в [1]. Двухканальные газоанализаторы (СО и СН) должны соответствовать приборам класса II. Б.1.4 Газоанализаторы должны быть укомплектованы пробоотборным зондом, который вставляют в выпускную трубу автомобиля на глубину не менее 300 мм и удерживают в фиксированном положении с помощью специального устройства. Конструкция пробоотборного зонда должна обеспечивать подачу пробы в газоанализатор без изменения ее состава. Б.1.5 Минимальные диапазоны измерений газоанализаторов указаны в таблице Б.1. Таблица Б.1
Б.1.6 Пределы допускаемой абсолютной (D) или относительной (d) погрешности (что больше) измерения объемной доли компонентов для газоанализаторов разных классов должны соответствовать указанным в таблице Б.2. Таблица Б.2
Б.1.7 Газоанализаторы должны обеспечивать измерения с пределами погрешности, указанными в таблице Б.2, при следующих условиях: - температура окружающего воздуха - (20 ± 5) °С; - относительная влажность воздуха - (65 ± 15) %; - атмосферное давление - (101,3 ± 1,5) кПа; - напряжение питания - 220 В %. Б.1.8 Нормы дополнительных погрешностей газоанализаторов, обусловленных изменениями каждой из влияющих величин по Б.1.7, должны быть в пределах, установленных стандартами или техническими условиями на газоанализаторы конкретных типов. Б.1.9 Четырехканальные газоанализаторы должны иметь программное обеспечение, позволяющее рассчитывать коэффициент l по формуле (1) где [СО2], [СО], [О2] - объемная доля диоксида, оксида углерода и кислорода соответственно, %; Hcv - отношение числа атомов водорода к числу атомов углерода в бензине, Нcv = 1,7261; Оcv - отношение числа атомов кислорода к числу атомов углерода в бензине, Ocv = 0,0176; K1 - поправочный коэффициент для пересчета содержания углеводородов, измеренного инфракрасным методом, на гексан. K1 = 6·10-4, если сумма углеводородов выражена в объемных долях (млн-1) гексана. Значение K1 может быть уточнено изготовителем прибора; [CH] - объемная доля углеводородов в пересчете на гексан, млн-1. Б.1.10 Время установления выходного сигнала (показаний) не должно превышать, с: - 30 - для каналов измерения СО, СО2 и СН; - 60 - для канала измерения О2. Б.1.11 Газоанализаторы должны быть градуированы по многокомпонентным смесям, содержащим не менее трех компонентов с указанными ниже диапазонами объемных долей: - для четырехканальных газоанализаторов: СО - 0,3 % - 5 %; СО2 - 4 % - 16 %; СН - 100 - 2000 млн-1; О2 - 0,5 % - 20,9 %; газ-разбавитель - азот или воздух (для смесей, не содержащих кислород); - для двухканальных газоанализаторов: СО - 0,5 % - 7 %; СО2 - 4 % - 16 %; СН - 100 - 2500 млн-1; газ-разбавитель - азот или воздух. Число многокомпонентных смесей, применяемых для градуировки газоанализаторов, установлено инструкциями по их эксплуатации. Отношение погрешности, с которой установлено содержание компонента в поверочной газовой смеси, к пределу допускаемой основной погрешности газоанализатора должно быть не более 1/3. В обоснованных случаях допускается увеличение отношения до 1/2. Б.1.12 Допускается применять газоанализаторы, работа которых основана на других принципах действия, соответствующие приведенным выше требованиям. Б.2 Требования к тахометрам Тахометры должны обеспечивать измерения в двух минимальных диапазонах частоты вращения коленчатого вала двигателя: от 0 до 1200 мин-1 и от 0 до 6000 мин-1 с погрешностью не более ± 2,5 % верхнего предела измерений. Б.3 Требования к измерителям температуры масла Температура масла должна быть измерена в диапазоне от 20 до 100 °С с погрешностью не более ± 2,5 °С. ПРИЛОЖЕНИЕ В(рекомендуемое) Журнал записи результатов проверок автомобилей на соответствие экологическим требованиям
ПРИЛОЖЕНИЕ Г(справочное) Библиография[1] International Standard/Recommendation ISO 3930/OIMLR99, Edition 2000 Instruments for measuring vehicle exhaust emissions Ключевые слова: автомобили, отработавшие газы, загрязняющие вещества, нормы, оксид углерода, углеводороды, система нейтрализации |